AT2024wpp: Kara deliğin dev bir yıldızı parçaladığı rekor parlaklıkta patlama

Eylül 2024'te gökyüzünde aniden parlayan bir ışık noktası, son yılların en tuhaf kozmik patlamalarından biri olarak kayda geçti. AT2024wpp adı verilen olay, yaklaşık 1,1 milyar ışık yılı uzaklıkta gerçekleşti ve keşfedildiğinde kendi sınıfının bilinen en parlak örneğiydi. Liverpool John Moores Üniversitesi'nden Daniel Perley liderliğindeki uluslararası ekip, Amerikan Astronomi Derneği'nin (AAS) Phoenix'te düzenlenen toplantısında sunduğu sonuçlarda, olayın bir kara deliğin Güneş'ten çok daha büyük bir yıldızı parçalayıp yutmasıyla açıklanabileceğini söyledi. Patlamada açığa çıkan enerji, bilinen en güçlü yıldız patlamalarını geride bırakıyor; şok dalgası ise ışık hızının beşte biri civarında bir hızla yayıldı.

Hızlı ve mavi: LFBOT ailesi

AT2024wpp, gökbilimcilerin parlak hızlı mavi optik geçici (LFBOT) olarak adlandırdığı küçük bir olay ailesine ait. Bu patlamalar birkaç gün içinde aşırı parlaklığa ulaşıyor, yoğun mavi ve morötesi ışık yayıyor, güçlü X-ışını ve radyo sinyalleri üretiyor ve sıradan süpernovalara kıyasla çok hızlı sönüyor. Ailenin ilk ve en çok incelenen üyesi, 2018'de yaklaşık 200 milyon ışık yılı uzaklıkta görülen ve gökbilimcilerin "İnek" (The Cow) adını taktığı AT2018cow. O tarihten bu yana bulunan örneklerin sayısı yalnızca bir elin parmakları kadar ve kökenleri hâlâ tartışmalı. Başarısız süpernovalar, yeni doğmuş nötron yıldızları ya da orta kütleli kara delikler gibi farklı açıklamalar öne sürülüyor.

Keşiften yoruma

Olayı ilk fark eden, Cornell Üniversitesi'nden Anna Ho oldu. Ho, Kaliforniya'daki Palomar Gözlemevi'nde bulunan ve gökyüzünü her gece tarayarak ani değişimleri yakalayan Zwicky Geçici Tesisi (ZTF) verilerinde nesneyi tanımladı ve hızla bir LFBOT adayı olarak işaretledi. Kanarya Adaları'ndaki Liverpool Teleskobu ve NASA'nın Swift uydusuyla yapılan izleme gözlemleri, nesnenin olağanüstü mavi rengini ve X-ışını yaydığını doğruladı.

UCLA'dan R. Michael Rich ve Caltech'ten Yu-Jing Qin'in katkı verdiği mesafe ölçümleri ise asıl sürprizi getirdi: Olayın gerçek parlaklığı, sıradan bir yıldız ölümünden beklenenin çok üzerindeydi. Bu enerji, şok dalgasının hızı ve olağanüstü yüksek sıcaklık birlikte değerlendirildiğinde ekip, bir kara deliğin dev bir yıldıza yaklaşıp onu gelgit kuvvetleriyle parçaladığı sonucuna vardı. Perley'e göre ne olduğunu tahmin etmişlerdi, ancak olayın benzerlerinden çok daha fazla enerji içermesi yine de şaşırtıcıydı.

Parçalanmanın ardından

Ekibin modeline göre yıldızın parçalanan malzemesi, kara deliğin çevresinde hızla ısınan bir disk oluşturdu. Disk, X-ışınları yaymanın yanı sıra güçlü bir gaz rüzgârı da üretti. Bu rüzgâr, yıldızın ölümünden önceki yıllarda çevresine saçtığı gazla çarpışarak ilk günlerde görülen parlak mavi ve morötesi ışığı, ardından da radyo ve milimetre dalga boylarındaki sinyalleri yarattı. Yaklaşık altı ay sonra şok dalgasının birden zayıfladığı görüldü. Araştırmacılar bunun, şokun yıldızın daha önce saldığı gazın oluşturduğu kabarcığın dış sınırına ulaşmasıyla ilgili olduğunu düşünüyor.

Hawaii'deki Keck, Şili'deki Magellan ve Avrupa Güney Gözlemevi'nin Çok Büyük Teleskobu (VLT) ile alınan tayflar başka bir bilmece ortaya koydu. Patlamanın ilk ayında tayfta tanınabilir hiçbir kimyasal iz yoktu. Parlaklık azalmaya başlayınca zayıf hidrojen ve helyum çizgileri belirdi. Helyumun dikkat çeken yanı, görüş doğrultusu boyunca saatte 6.000 kilometreyi aşan bir hızla bize doğru hareket etmesiydi.

Bu tablo, LFBOT'ların neden bu kadar nadir olduğuna dair de bir ipucu veriyor. Bir kara deliğin Güneş'ten çok daha büyük bir yıldıza yeterince yaklaşması, ancak yoğun yıldız kümeleri gibi özel ortamlarda ya da ikili sistemlerin evriminin uç senaryolarında mümkün görünüyor.

Hayatta kalan bir parça mı?

Araştırmacılar bu hızlı helyum için birkaç olasılık üzerinde duruyor. Birincisi, yıldızın çekirdeğinden kopan yoğun bir parçanın ilk parçalanmadan sağ çıkmış olması ve şimdi kara delikten uzaklaşarak bize doğru ilerlemesi. İkincisi, bu malzemenin yıldızın iç kısımlarından gelen bir akıntı olması. Üçüncü bir senaryoda ise kara deliğin beslenirken ürettiği parçacık rüzgârı ve X-ışınlarının, sistemin yakınındaki üçüncü bir yıldızı aydınlatarak bu sinyali yaratması söz konusu.

Hangi açıklamanın doğru olduğu, gelecekte bulunacak benzer olayların ayrıntılı izlenmesiyle netleşecek. Şili'deki Vera C. Rubin Gözlemevi'nin gökyüzünü düzenli olarak taramaya başlamasıyla bu tür hızlı patlamaların çok daha sık yakalanması bekleniyor. AT2024wpp ise şimdilik, kara deliklerin yıldızlarla nasıl etkileştiğine dair bildiklerimizin ne kadar sınırlı olduğunu gösteren çarpıcı bir örnek olarak duruyor.